2002 Fiscal Year Annual Research Report
真空紫外レーザ分光法によるプロセスプラズマ中の原子状ラジカルの気相・表面反応診断
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13480126
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
橘 邦英 京都大学, 工学研究科, 教授 (40027925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 敏浩 京都大学, 工学研究科, 講師 (90293886)
八坂 保能 舞鶴工業高等専門学校, 教授 (30109037)
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| Keywords | 原子状ラジカル / 真空紫外レーザー / 吸収分光法 / プロセスプラズマ / 炭素原子 / 酸素原子 / 水素原子 / フッ素原子 |
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| Research Abstract |
プラズマを利用した材料プロセスでは、H, C, N, Oなどの軽元素やF, Clなどのハロゲン元素の原子状ラジカルが、気相中や被加工固体表面における化学皮応に大きな係わりをもっている。本研究では、200nm以下の真空紫外領域で波長可変なレーザを光源として用いるVUVレーザ吸収法を開発し、様々な原料ガスのプラズマ中での定量的な計測によって、それらの関与する気相・表面反応を明確にし、プロセス制御の指針を得ることを目指して研究を進めてきた。
これまでに、Fなどのハロゲン原子での測定結果を発表してきたが、本年度は、C原子についての測定データを整埋し、フロロカーボンガスを原料とするSi酸化膜のエッチングにおけるCラジカルの役割を解析して、その結果を学術論文誌に発表した。また、O原子についても同様の測定を遂行し、レジストの灰化プロセスやSiの酸化プロセスにおけるO原子の反応過程を解析して、今夏、国際会議で発表するための論文投稿を行なった。
さらに、H原子やN原子へと測定を進めるために、VUVレーザの波長域を120〜130nm域に拡張する必要が生じたため、昨年度導入したYAGレーザを活用し、その3倍波と2倍波をそれぞれ紫外用、近赤外用の色素レーザの励起に用いることによって、2光子共鳴4波差周波混合(νvuv=2ν_1-ν_2)で当該波長領域での良好なレーザ発生を可能にした。それによって、H原子の定量測定に成功し、現在、H_2やCH_4などの炭化水素系ガスのプラズマ中での定量的な測定を行なっている。
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[Publications] K.Tachibana: "VUV to UV laser spectroscopy of atomic species in processing plasmas"Plasma Sources Science and Technology. 11・3A. A116-A172 (2002)
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[Publications] N.Tanaka: "Measurements of atomic carbon density in processing plasmas by vacuum ultraviolet laser absorption spectroscopy"Journal of Applied Physics. 92・10. 5684-5690 (2002)
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[Publications] T.Yokomizo: "Measurement of atomic radicals using tunable VUV laser absorption spectroscopy"Proceedings of The 20^<th> Symposium on Plasma Processing. 239-240 (2003)
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[Publications] T.Yokomizo: "Measurement of atomic oxygen density in processing plasmas by vacuum ultraviolet laser absorption spectroscopy"Proceedings of The 16^<th> International Symposium on Plasma Chemistry. (to be published). (2003)
